一种锂辉石高密度分选成套设备论文和设计-潘保东

全文摘要

本实用新型涉及一种锂辉石高密度分选成套设备，包括分选系统和介质回收系统，介质回收系统包括低密度固定脱介筛、低密度振动脱介筛、高密度振动脱介筛、磁选机、合格介质桶、循环水泵；分选系统包括无压给料重介质旋流器；分选系统还包括合格介质泵、分流阀；无压给料重介质旋流器的入介口与合格介质泵的出料管相连接，合格介质泵的入料管与合格介质桶连接；无压给料重介质旋流器还通过耐磨管道分别与低密度固定脱介筛和高密度振动脱介筛相连接，低密度固定脱介筛筛上与低密度振动脱介筛相连接。由于采用了上述技术方案，工艺简单、分选效果好、节能环保的优点，其能够降低选矿厂的加工成本，提高分选的加工效率。

主设计要求

1.一种锂辉石高密度分选成套设备，包括分选系统和介质回收系统，所述分选系统包括智能控制系统，其特征在于：所述介质回收系统包括低密度固定脱介筛、低密度振动脱介筛、高密度振动脱介筛、磁选机、合格介质桶、循环水泵；所述分选系统包括无压给料重介质旋流器；所述分选系统还包括合格介质泵、分流阀；所述无压给料重介质旋流器的入料口与入料漏斗相连接，所述无压给料重介质旋流器的入介口与合格介质泵的出料管相连接，合格介质泵的入料管与合格介质桶连接；在无压给料重介质旋流器的入介口与合格介质泵的出料管相连接的管道上安装有密度计和压力表，所述无压给料重介质旋流器还通过耐磨管道分别与低密度固定脱介筛和高密度振动脱介筛相连接，所述低密度固定脱介筛筛上与低密度振动脱介筛相连接。

设计方案

1.一种锂辉石高密度分选成套设备，包括分选系统和介质回收系统，所述分选系统包括智能控制系统，其特征在于：

所述介质回收系统包括低密度固定脱介筛、低密度振动脱介筛、高密度振动脱介筛、磁选机、合格介质桶、循环水泵；

所述分选系统包括无压给料重介质旋流器；

所述分选系统还包括合格介质泵、分流阀；

所述无压给料重介质旋流器的入料口与入料漏斗相连接，所述无压给料重介质旋流器的入介口与合格介质泵的出料管相连接，合格介质泵的入料管与合格介质桶连接；

在无压给料重介质旋流器的入介口与合格介质泵的出料管相连接的管道上安装有密度计和压力表，所述无压给料重介质旋流器还通过耐磨管道分别与低密度固定脱介筛和高密度振动脱介筛相连接，所述低密度固定脱介筛筛上与低密度振动脱介筛相连接。

2.如权利要求1所述的一种锂辉石高密度分选成套设备，其特征在于：所述无压给料重介质旋流器由一段介质浓缩装置和二段高密度分选装置构成，所述一段介质浓缩装置和二段高密度分选装置装置之间经由方形连接管串联。

3.如权利要求2所述的一种锂辉石高密度分选成套设备，其特征在于：所述一段介质浓缩装置上依次设置有入料弯头、高密度介质出料导向桶、介质浓缩椎体、介质入料导向桶、低密度悬浮液出口，所述介质入料导向桶上方设置有介质入口。

4.如权利要求3所述的一种锂辉石高密度分选成套设备，其特征在于：所述一段介质浓缩装置为两端带有圆柱段的锥体，所述高密度介质出料导向桶为小内径圆柱体，所述介质入料导向桶为大内径圆柱体，所述小内径与大内径的比值范围为0.6～0.8，所述介质浓缩椎体锥角范围为5°～10°，所述一段介质浓缩装置安装角度为15°～30°。

5.如权利要求2所述的一种锂辉石高密度分选成套设备，其特征在于：所述二段高密度分选装置依次设置有低密度矿物出口、二段入料导向桶、浓缩椎体和高密度矿物出口，所述二段入料导向桶为圆柱体，所述浓缩椎体为圆锥体；所述圆锥体角度为20°～40°，所述二段高密度分选装置的安装角度为0°～20°。

6.如权利要求1所述的一种锂辉石高密度分选成套设备，其特征在于：所述低密度固定脱介筛筛上与低密度振动脱介筛通过溜槽相连；所述低密度固定脱介筛筛下分别与合格介质桶和分流阀相连接；所述分流阀与磁选机相连接；所述低密度振动脱介筛的筛下分为前部合格介质段和后部稀介质段；所述高密度振动脱介筛的筛下分为两段，前部合格介质段和后部稀介质段。

7.如权利要求1所述的一种锂辉石高密度分选成套设备，其特征在于：所述低密度振动脱介筛筛下合格介质段和高密度振动脱介筛筛下合格介质段分别通过管道与合格介质桶相连；所述低密度振动脱介筛筛下稀介质段和高密度振动脱介筛筛下稀介质段分别通过管道与磁选机相连。

8.如权利要求1所述的一种锂辉石高密度分选成套设备，其特征在于：所述低密度振动脱介筛的筛下合格介质段与合格介质桶相连；所述高密度振动脱介筛的筛下合格介质段与合格介质桶相连；所述磁选机与合格介质桶相连；所述磁选机与重介回水池相连，重介回水池与循环水池相连。

9.如权利要求1所述的一种锂辉石高密度分选成套设备，其特征在于：所述智能控制系统分别与检测仪器和智能调节装置相连接；所述检测仪器包括密度计、压力测量仪；所述智能调节装置包括补水阀和第二补水阀、分流阀、变频器、PLC控制柜。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及矿物加工领域，特别涉及一种锂辉石高密度分选成套设备。

背景技术

随着新能源电动车的飞速发展，对锂电池的需求量越来越大，而氧化锂作为生产锂盐产品的原料，市场的需求量也越来越大。目前国内氧化锂提取主要是通过浮选法从锂辉石等原矿中提取，该种方法生产成本高，对环境污染大，粒度偏细，锂盐冶炼过程中需要一定比例的粗颗粒(0.5～10)主要依赖进口氧化锂精矿。国内生产粗颗粒氧化锂的工艺不成熟，同时国外采用有压两产品重介质旋流器分选工艺需要配置的悬浮液密度比较高，必须采用价格昂贵的硅铁矿粉作为加重质，生产成本比较高。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种悬浮液密度低、工艺简单、加工成本低的一种低密度重介悬浮液实现锂辉石高密度分选的成套设备。

一种锂辉石高密度分选成套设备，包括分选系统和介质回收系统，所述分选系统包括无压给料重介质旋流器、合格介质泵、分流阀等，所述介质回收系统包括低密度固定脱介筛、低密度振动脱介筛、高密度振动脱介筛、磁选机、合格介质桶、循环水泵等；

所述无压给料重介质旋流器的入料口与入料漏斗相连接，原矿通过入料漏斗靠自重给入旋流器，所述无压给料重介质旋流器的入介口与合格介质泵的出料管相连接，合格介质泵的入料管与合格介质桶连接；

在无压给料重介质旋流器的入介口与合格介质泵的出料管相连接的管道上安装有密度计和压力表，所述无压给料重介质旋流器还通过耐磨管道分别与低密度固定脱介筛和高密度振动脱介筛相连接，所述低密度固定脱介筛筛上与低密度振动脱介筛相连接，所述高密度振动脱介筛的筛上物即为锂辉石精矿。

作为优选的技术方案，所述无压给料重介质旋流器由一段介质浓缩装置和二段高密度分选装置构成，所述一段介质浓缩装置和二段高密度分选装置装置之间经由方形连接管串联。

作为优选的技术方案，所述一段介质浓缩装置上依次设置有入料弯头、高密度介质出料导向桶、介质浓缩椎体、介质入料导向桶、低密度悬浮液出口，所述介质入料导向桶上方设置有介质入口。

作为优选的技术方案，所述一段介质浓缩装置为两端带有圆柱段的锥体，所述高密度介质出料导向桶为小内径圆柱体，所述介质入料导向桶为大内径圆柱体，所述小内径与大内径的比值范围为0.6～0.8，所述介质浓缩椎体锥角范围为5°～10°，所述一段介质浓缩装置安装角度为15°～30°。

作为优选的技术方案，所述二段高密度分选装置依次设置有低密度矿物出口、二段入料导向桶、浓缩椎体和高密度矿物出口，所述二段入料导向桶为圆柱体，所述浓缩椎体为圆锥体；所述圆锥体角度为20°～40°，所述二段分选装置的安装角度为0°～20°。

作为优选的技术方案，所述低密度固定脱介筛筛上与低密度振动脱介筛通过溜槽相连；所述低密度固定脱介筛筛下分别与合格介质桶和分流阀相连接；所述分流阀与磁选机相连接；所述低密度振动脱介筛的筛下分为前部合格介质段和后部稀介质段；所述高密度振动脱介筛的筛下分为两段，前部合格介质段和后部稀介质段。

作为优选的技术方案，所述低密度振动脱介筛筛下合格介质段和高密度振动脱介筛筛下合格介质段分别通过管道与合格介质桶相连；所述低密度振动脱介筛筛下稀介质段和高密度振动脱介筛筛下稀介质段分别通过管道与磁选机相连。

作为优选的技术方案，所述低密度振动脱介筛的筛下合格介质段与合格介质桶相连；所述高密度振动脱介筛的筛下合格介质段与合格介质桶相连；所述磁选机与合格介质桶相连；所述磁选机与重介回水池相连，重介回水池与循环水池相连。

作为优选的技术方案，所述智能控制系统分别与检测仪器和智能调节装置相连接；其中检测仪器包括密度计、压力测量仪；所述智能调节装置包括补水阀和第二补水阀、分流阀、变频器、PLC控制柜。

作为优选的技术方案，本实用新型一种锂辉石高密度分选成套设备，包括以下步骤：

步骤1、在合格介质桶里，通过将磁铁矿粉、硅铁矿粉和水按一定比例混合，配置成密度密度为1.6～2.4g\/cm3的合格介质悬浮液，开启合格介质泵，旋流器的入料压力设定在0.16～0.36Mpa，低密度的悬浮液在一段介质浓缩装置内产生强烈的离心作用，大部分高密度的硅铁矿粉和少部分粗颗粒的磁铁矿粉由上部圆柱体进入二段高密度分选装置，少部分极细颗粒的硅铁矿粉和大部分磁铁矿粉经一段介质浓缩装置的下部桶体的低密度悬浮液出口排除。

步骤2、-10mm粒度待选锂辉石原矿靠自身重力经原矿入料漏斗进入无压给料重介质旋流器一段介质浓缩装置，在悬浮液的带动下高速旋转，在离心力的作用下向一段介质浓缩装置的一段内壁移动，并在上部圆柱体同高密度悬浮液快速进入二段高密度分选装置，在二段高密度分选装置内实现矿物按2.6～3.2密度进行分离，得到低密度锂辉石尾矿和高密度锂辉石精矿

步骤3、低密度悬浮液和低密度尾矿经过先经过固定预先脱出大部分介质，筛上物料进入振动脱介筛继续脱介后，成为最终尾矿产品；大部分固定筛筛下合格介质和全部振动筛筛下合格介质返回合格介质桶，小部分固定筛筛下合格介质和全部振动筛筛下稀介质进入磁选机回收介质，磁选精矿自流进入合格介质桶，磁选尾矿进入重介回收池；

步骤4、高密度锂辉石精矿经过振动脱介筛继续脱介后，筛上成为最终锂辉石精矿产品，振动脱介筛筛下合格介质返回到合格介质桶，振动筛筛下稀介质自流进入磁选机回收介质，磁选精矿自流进入合格介质桶，磁选尾矿进入重介回收池

由于采用了上述技术方案，一种锂辉石高密度分选成套设备，工艺简单、分选效果好、节能环保的优点，其能够降低选矿厂的加工成本，提高分选的加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的设备流程结构示意图；

图2为本实用新型无压给料重介质旋流器的1-1结构示意图；

图3为本实用新型无压给料重介质旋流器的1-2结构示意图；

图4为本实用新型无压给料重介质旋流器的俯视图结构示意图

图中：1－无压给料重介质旋流器；2－低密度固定脱介筛；4－低密度振动脱介筛；5－高密度振动脱介筛；6－磁选机；7－合格介质桶；8－合格介质泵；9－循环水泵；1-1：一段介质浓缩装置；1-2：二段高密度分选装置； 11－入料弯头；12－高密度介质出料导向桶；13－介质浓缩椎体；14－介质入口；15－低密度悬浮液出口；16－介质入料导向桶；17－低密度矿物出口；18 －二段入料导向桶；19－浓缩椎体；20－高密度矿物出口。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图进行说明：

实施例：

工业上所用加重质因要配置的重介悬浮液的密度不同，常用的有磁铁矿、硅铁两种。其中以含硅13％～18％，含铁87％～82％的硅铁可配置密度为3.2～3.5 g\/cm3，常用的加重质磁铁矿粉理论上悬浮液配置的密度为1.2～2.0g\/cm3，但因硅铁价格高，导致在采用硅铁为加重质的重介选矿中，加工成本偏高

如图1-图4所示，一种锂辉石高密度分选成套设备，包括分选设备和介质回收设备，所述分选设备包括智能控制系统，所述介质回收设备包括低密度固定脱介筛2、低密度振动脱介筛4、高密度振动脱介筛5、磁选机6、合格介质桶7、合格介质泵8、循环水泵9、分流阀；所述分选系统还包括无压给料重介质旋流器1；所述无压给料重介质旋流器1的入料口与入料漏斗相连接，原矿通过入料漏斗靠自重给入旋流器，所述无压给料重介质旋流器1的入介口与合格介质泵8的出料管相连接，合格介质泵8的入料管与合格介质桶7连接；在无压给料重介质旋流器1的入介口与合格介质泵8的出料管相连接的管道上安装有密度计和压力表，所述无压给料重介质旋流器1还通过耐磨管道分别与低密度固定脱介筛和高密度振动脱介筛相连接，所述低密度固定脱介筛筛上与低密度振动脱介筛相连接，所述高密度振动脱介筛的筛上物即为锂辉石精矿。

进一步的，所述无压给料重介质旋流器由一段介质浓缩装置和二段高密度分选装置构成，所述一段介质浓缩装置和二段高密度分选装置装置之间经由方形连接管串联。

进一步的，所述一段介质浓缩装置上依次设置有入料弯头、高密度介质出料导向桶、介质浓缩椎体、介质入料导向桶、低密度悬浮液出口，所述介质入料导向桶上方设置有介质入口。

进一步的，所述一段介质浓缩装置为两端带有圆柱段的锥体，所述高密度介质出料导向桶为小内径圆柱体，所述介质入料导向桶为大内径圆柱体，所述小内径与大内径的比值范围为0.6～0.8，所述介质浓缩椎体锥角范围为5°～ 10°，所述一段介质浓缩装置安装角度为15°～30°。

进一步的，所述二段高密度分选装置依次设置有低密度矿物出口、二段入料导向桶、浓缩椎体和高密度矿物出口，所述二段入料导向桶为圆柱体，所述浓缩椎体为圆锥体；所述圆锥体角度为20°～40°，所述二段高密度分选装置的安装角度为0°～20°。

进一步的，所述低密度固定脱介筛筛上与低密度振动脱介筛通过溜槽相连；所述低密度固定脱介筛筛下分别与合格介质桶和分流阀相连接；所述分流阀与磁选机相连接；所述低密度振动脱介筛的筛下分为前部合格介质段和后部稀介质段；所述高密度振动脱介筛的筛下分为两段，前部合格介质段和后部稀介质段。

进一步的，所述低密度振动脱介筛筛下合格介质段和高密度振动脱介筛筛下合格介质段分别通过管道与合格介质桶相连；所述低密度振动脱介筛筛下稀介质段和高密度振动脱介筛筛下稀介质段分别通过管道与磁选机相连。

进一步的，所述低密度振动脱介筛的筛下合格介质段与合格介质桶相连；所述高密度振动脱介筛的筛下合格介质段与合格介质桶相连；所述磁选机与合格介质桶相连；所述磁选机与重介回水池相连，重介回水池与循环水池相连。

进一步的，所述智能控制系统分别与检测仪器和智能调节装置相连接；其中检测仪器包括密度计、压力测量仪；所述智能调节装置包括补水阀和第二补水阀、分流阀、变频器、PLC控制柜。

所述一种锂辉石高密度分选成套设备包括括无压给料重介质旋流器1，在本实施例中，所述无压给料重介质旋流器1的结构如图2所示，其由一段介质浓缩装置1-1和二段高密度分选装置1-2组成，一段介质浓缩装置1-1和二段高密度分选装置1-2串联；其中所述一段介质浓缩装置1-1又由入料弯头11，一段高密度介质出料导向桶12，锥角范围为5°～10°的介质浓缩椎体13，介质入口14，低密度悬浮液出口15，一段介质入料导向桶16；

所述二段分选体由柱段和锥段两部分组成，其锥段角度为15°～20°，所述二段高密度分选装置1-2，所述二段高密度分选装置1-2由二段入料导向桶18 和浓缩椎体19组成，所述二段高密度分选装置1-2上分别设有低密度矿物出口17 和高密度矿物出口20；所述一段介质浓缩装置1-1安装角度为15°～30°，所述二段高密度分选装置1-2安装角度为0°～20°。

所述用硅铁和磁铁矿粉在合格介质桶7内配置成密度为1.8g\/cm3重介悬浮液，经合格机制泵8，通过合格介质入料管以一定的压力给入无压给料重介质旋流器1的入介口14，在合格介质泵8至无压给料重介质旋流器1的合格介质管路上安装有测定悬浮液密度和磁性物含量的仪表，满足设定要求的低密度悬浮液通过无压给料重介质旋流器1上的介质入口14进入介质导向桶16形成强大的旋转流，在离心力的作用下，其中一股由较多粗粒度加重质的高密度悬浮液沿着一段分选装置的内壁，由导向桶16经浓缩锥13进入二段高密度分选1-2，另一股是较多细粒度加重质的低密度悬浮液在围绕一段介质浓缩装置1-1的轴心形成一个向下的内旋流，其轴心形成负压空气柱，由低密度悬浮液出口15排出。待选矿物通过一段介质浓缩装置1-1上的入料弯头11进入，并经过一段出料导向桶与介质充分混合并进入二段高密度分选装置1-2，在二段高密度分选装置的作用下，分选出低密度的锂辉石尾矿和高密度的尾矿精矿，锂辉石尾矿和低密度悬浮液一块进入低密度固定脱介筛2，锂辉石精矿进入高密度直线振动脱介筛5。低密度悬浮液和低密度尾矿经过先经过固定筛2预先脱出大部分介质，筛上物料进入振动脱介筛4继续脱介后，成为最终尾矿产品；大部分固定筛2筛下合格介质和全部振动筛4筛下合格介质返回合格介质桶7，小部分固定筛2筛下合格介质和全部振动筛4筛下稀介质进入磁选机6回收介质，磁选精矿自流进入合格介质桶7，磁选尾矿进入重介回收池；高密度锂辉石精矿经过振动脱介筛5继续脱介后，筛上成为最终锂辉石精矿产品，振动脱介筛5筛下合格介质返回到合格介质桶7，振动筛5筛下稀介质自流进入磁选机6回收介质，磁选精矿自流进入合格介质桶7，磁选尾矿进入重介回收池。

所述重介回水池溢流自流至循环水池后经循环水泵9输送至主选系统循环使用，实现洗水闭路循环。

所述控制系统通过PLC可编程软件，在整个低密度介质实现高密度选矿的无压给料重介分选系统中起到中枢调节控制的作用。所述控制系统包括在线密度检测装置、在线压力检测装置，在线磁性物检测装置和中心控制系统。根据检测压力，通过调节合格介质泵的运行频率，实现分选压力达到设计要求，结合检测密度，通过控制合格介质桶上方的补水阀开度实现，实际悬浮液的运行密度达到分选所需要的设定密度，通过控制分流阀的开度，实现检测磁性物含量与分选所需的设定磁性物含量的匹配。

本实用新型所涉及的一种低密度介质实现高密度选矿的无压给料重介质分选系统具有分选效果好、工艺简单、节能环保、生产成本低等优点，其能够降低选矿厂的加工成本，提高分选的加工效率

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种锂辉石高密度分选成套设备论文和设计

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